RetinaMask模型-推理指导

概述

在RetinaMask中,采用了ResNet和MobileNet。neck是backbone和heads的中间部分,可以增强或细化原始特征图(backbone输出),在RetinaMask中使用FPN,可以提取高级语义信息,然后利用系数计算进行信息融合。

  • 参考实现:

    url=https://gitcode.com/ascend/ModelZoo-PyTorch/tree/master/PyTorch/contrib/cv/detection/RetinaMask	
    code_path=contrib/cv/detection/RetinaMask
    

输入输出数据

  • 输入数据

    输入数据 数据类型 大小 数据排布格式
    input RGB_FP32 batchsize x 3 x 1344 X 1244 NCHW
  • 输出数据

    输出数据 数据类型 大小 数据排布格式
    output1 FLOAT32 batchsize x 1000 x 4 ND
    output2 INT32 batchsize x 1000 ND
    output3 FLOAT32 batchsize x 1000 ND
    output4 FLOAT32 batchsize x 1000 x 1 x 28 x 28 NCHW

推理环境准备

  • 该模型需要以下插件与驱动

    表 1 版本配套表

    配套 版本 环境准备指导
    固件与驱动 1.0.17(NPU驱动固件版本为6.0.RC1) Pytorch框架推理环境准备
    CANN 6.0.RC1 -
    Python 3.7.5 -
    Pytorch 1.6.0 -

快速上手

获取源码

  1. 安装依赖。

    pip install -r requirements.txt     
    

说明: torch1.6在arm上不支持pip直接安装,如在arm上复现请参考官方源码编译步骤安装

  1. 获取源码。
    1. 安装npu版retinamask源码
    git clone https://gitcode.com/ascend/ModelZoo-PyTorch
    cp -r  ./ModelZoo-PyTorch/PyTorch/contrib/cv/detection/RetinaMask ./
    cd RetinaMask
    patch -p1< ../RetinaMask.patch
    cd ..  
    

准备数据集

  1. 数据预处理。

本模型已在coco 2017数据集上验证过精度。推理数据集采用coco_val_2017,请用户自行获取coco_val_2017数据集。将instances_val2017.json文件和val2017文件夹按照如下目录结构上传。

├──datasets 
  └── coco 
    ├──annotations 
        └──instances_val2017.json        
    └── val2017 

执行RetinaMask_preprocess.py脚本,完成预处理。

python ./RetinaMask_preprocess.py --image_src_path=./coco/val2017 --bin_file_path=./bins --bin_info_name="retinamask_coco2017.info"
  • 参数说明:
    • --image_src_path:原始数据验证集(.jpg)所在路径。
    • --bin_file_path:输出的二进制文件(.bin)所在路径。
    • --bin_info_name:输出的二进制数据集(.info)文件。

运行成功后,会在当前目录下生成二进制文件。

模型推理

  1. 模型转换。

    使用PyTorch将模型权重文件.pth转换为.onnx文件,再使用ATC工具将.onnx文件转为离线推理模型文件.om文件。

    1. 获取权重文件。

      1.下载pth文件 提取码:xxzz

    2. 导出onnx文件。

      1. 使用RetinaMask_pth2onnx.py导出onnx文件。
      cd RetinaMask
      python ../RetinaMask_pth2onnx.py --cfg_path="./configs/retina/retinanet_mask_R-50-FPN_2x_adjust_std011_ms.yaml" 
      --weight_path="../npu_8P_model_0020001.pth" --save_path="../retinamask.onnx" --simplify=True
      cd ..
      
      • 参数说明:

        • --weight_path:PTH权重路径
        • --save_path:ONNX文件保存路径。
        • --simplify:是否简化ONNX模型,默认简化。
        • --cfg_path:模型使用的YAML配置文件。

      获得retinamask.onnx文件.该模型只支持bs1.

      1. 执行cast_onnx.py脚本.
       python cast_onnx.py  --weight_path retinamask.onnx  --save_dir retinamask_cast.onnx
      

      说明: Concat_742节点的input_0与input_1在转换om的过程中,被分别转换为float16与float32,引起报错。因此将onnx模型手动插入cast节点,均转换至float16以避免问题。

    3. 使用ATC工具将ONNX模型转OM模型。

      1. 配置环境变量。

         source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh
        
      2. 执行命令查看芯片名称(${chip_name})。

        npu-smi info
        #该设备芯片名为Ascend310P3 (自行替换)
        回显如下:
        +-------------------+-----------------+------------------------------------------------------+
        | NPU     Name      | Health          | Power(W)     Temp(C)           Hugepages-Usage(page) |
        | Chip    Device    | Bus-Id          | AICore(%)    Memory-Usage(MB)                        |
        +===================+=================+======================================================+
        | 0       310P3     | OK              | 15.8         42                0    / 0              |
        | 0       0         | 0000:82:00.0    | 0            1074 / 21534                            |
        +===================+=================+======================================================+
        | 1       310P3     | OK              | 15.4         43                0    / 0              |
        | 0       1         | 0000:89:00.0    | 0            1070 / 21534                            |
        +===================+=================+======================================================+
        
      3. 执行ATC命令。

        atc --framework=5 --model="./retinamask_cast.onnx" --output="./retinamask" --input_format=NCHW --input_shape="input:1,3,1344,1344" 
        --log=error --soc_version=Ascend{chip_name}
        
        • 参数说明:

          • --model:为ONNX模型文件。
          • --framework:5代表ONNX模型。
          • --output:输出的OM模型。
          • --input_format:输入数据的格式。
          • --input_shape:输入数据的shape。
          • --log:日志级别。
          • --soc_version:处理器型号。

      运行成功后生成retinamask.om模型文件。

  2. 开始推理验证。

    1. 使用ais-bench工具进行推理。

      ais-bench工具获取及使用方式请点击查看[ais_bench 推理工具使用文档]

    2. 执行推理。

      python -m ais_bench --model retinamask.om --input bins --output ./ --outfmt BIN --batchsize 1 --output_dirname result
      
    • 参数说明:

      • --model: OM模型路径。

      • --input: 存放预处理bin文件的目录路径

      • --output: 存放推理结果的目录路径

      • --batchsize:每次输入模型的样本数

      • --outfmt: 推理结果数据的格式

      • --output_dirname: 输出结果子目录 推理后的输出默认在当前目录result下

        说明: 执行ais-bench工具请选择与运行环境架构相同的命令。参数详情请参见。

    1. 精度验证。

      调用“RetinaMask_postprocess.py”评测模型的精度。

    python ./RetinaMask_postprocess.py --input_text_path="./retinamask_coco2017.info" --infer_results_path=./result --coco_path="./coco" -- 
    output_path="./evaluation_results.txt"
    
    • 参数说明:

      • --input_text_path:数据集信息info文件路径。
      • --infer_results_path:执行推理后结果保存路径。
      • --coco_path:coco2017数据集的根目录。
      • --output_path:精度结果保存。
    1. 性能验证。

      可使用ais_bench推理工具的纯推理模式验证不同batch_size的om模型的性能,参考命令如下:

    python ais_infer.py --model ./retinamask.om --loop 100 --batchsize 1
    
    • 参数说明:

      • --model: om模型
      • --batchsize: 每次输入模型样本数
      • --loop: 循环次数

模型推理性能&精度

调用ACL接口推理计算,性能参考下列数据。

  1. 精度对比
batch 300I PRO
1 bbox 0.279 segm 0.248
  1. 性能对比
batchsize 300I PRO
1 4.3fps